Эволюция ЭВМ и языков программирования. Лекция №1

1.

Специализированные программные продукты в
профессиональной деятельности
Лекция №1
Эволюция ЭВМ и языков программирования
Доц. кафедры «ЭБ» Графов А.А.

2.

Содержание лекции
1
Ранняя история создания ЭВМ
2
Предшественники ЭВМ
3
Эволюция ЭВМ
4
Основные определения курса
5
Программы и программирование

3.

Ранняя история создания компьютера
• 1801: Ткацкий станок Жаккарда

4.

Ранняя история создания компьютера
• 1837: Аналитическая машина
Чарльза Бэббиджа

5.

Ранняя история создания компьютера
• Счетно-перфорационные
машины

6.

Предшественники ЭВМ
• Релейные
машины
вычислительные

7.

Двоичный код
• Двоичный код представляет
собой
форму
записи
информации в виде единиц и
нулей.
• Такая
система
исчисления
является
позиционной
с
основанием 2.
• Каждый ноль или единица - это
бит. А каждые 8 бит - это 1
байт. Например, в виде
последовательности
байт
можно представить простое
число.

8.

Двоичный код
• Например, 00000001 - это
число "1" записанное в
двоичном виде. 00000010 - это
двойка, 00000011 - это тройка и
т.д.
• На
сегодняшний
день
двоичный код используется во
всех без исключения цифровых
устройствах.

9.

История создания ЭВМ (1 поколение)
• 1946 год: «ENIAC»
• Конструкторами ENIAC были
Дж. Моучли и Дж. Эккерт

10.

История создания ЭВМ (1 поколение)
• 1946 г. статья: «Предварительное рассмотрение
логической конструкции электронного вычислительного
устройства»

11.

Принципы устройства и работы ЭВМ

12.

Первые отечественные ЭВМ
• В 1950 в Киевском институте электротехники была
создана МЭСМ – малая электронная счетная машина.

13.

Несколько важных определений
Компьютерная программа — последовательность инструкций (алгоритмов), предназначенная для исполнения устройством
управления вычислительной машины, использующая её ресурсы для решения поставленных задач.
Архитектура программы — это структура программы или вычислительной системы, определяющая ее работу на самом
высоком концептуальном уровне, включая аппаратные и программные компоненты, видимые снаружи свойства этих
компонентов, отношения между ними, а также документирование системы.
Интерфейс – это комплекс средств, предназначенных для взаимодействия двух систем друг с другом. В качестве таких
систем может выступать что угодно, включая людей и искусственный интеллект. Слово «интерфейс» позаимствовано из
английского языка: interface означает «место соприкосновения».

14.

Второе поколение ЭВМ
Еще в 1947 году были изобретены транзисторы. В конце 50-х гг. они пришли на смену энергозатратным и хрупким лампам.
Компьютеры, получившие эти новые детали, позже были признаны моделями второго поколения.
Главное новшество заключалось в том, что печатные платы и транзисторы позволили значительно уменьшить размеры
компьютеров, отчего те стали гораздо практичнее и удобнее.
Такой к примеру, была модель IBM 650.
Но даже транзисторы не разрешили еще одной важной проблемы. Компьютеры по-прежнему были крайне дорогими, изза чего они производились только на заказ для университетов, крупных корпораций или правительств.

15.

Несколько важных определений
Программное обеспечение (или программа (software) – это набор команд, управляющих работой компьютера и
сопутствующее документальное сопровождение.
Функции программного обеспечения:
1. Управление компьютерными ресурсами субъекта (физического или ЮЛ);
2. Обеспечение пользователя всеми инструментами, необходимыми для извлечения пользы из этих ресурсов;
3. Выполнение роли посредника между пользователем и хранимой информацией.
Задача (problem, task) — проблема, подлежащая решению.
Приложение (application) — программная реализация на компьютере решения задачи.
Пользователь - человек, который использует {автоматизированную} систему либо сеть для решения стоящих перед ним задач.

16.

Третье поколение ЭВМ
• В 1959 году были изобретены
интегральные схемы

17.

Четвёртое поколение ЭВМ
• В 1971 году разработчики Intel выпустили на рынок первый в
истории микропроцессор Intel 4004.

18.

Важные определения
Интегральная {микро}схема (ИС) — микроэлектронное изделие (т. е. изделие с высокой степенью
миниатюризации), выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и
имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и
компонентов) и (или) кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке
и эксплуатации рассматривается как единое целое.
Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного
блока компьютера — процессора.
Компьютер (от английского computer — вычислитель) – это программируемое электронновычислительное устройство, предназначенное для хранения и передачи информации, а также
обработки данных. То есть компьютер представляет собой комплекс программно-управляемых
электронных устройств.
Термин «персональный компьютер» - синоним аббревиатуры «ЭВМ» (электронная вычислительная
машина). Когда появились персональные компьютеры, термин ЭВМ вскоре вышел из употребления,
будучи замененным термином «компьютер», «PC» или «ПК».
Вывод: ПК — это микроЭВМ с «дружественным» к пользователю аппаратным и программным
обеспечением.

19.

Основные определения программирования
Процесс создания программ можно представить как последовательность действий:
Постановка задачи (problem definition) — это точная формулировка решения задачи на компьютере с
описанием входной и выходной информации.
Алгоритм — система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования
допустимых исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию)
за конечное число шагов.
Программирование (programming) — теоретическая и практическая деятельность, связанная с
созданием программ.
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи
компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и
семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель
(компьютер) под её управлением.

20.

Группы языков программирования
Среди всех языков можно выделить три
основные подгруппы:
• машинные
(языки
программирования
низкого уровня);
• машинно-ориентированные (ассемблеры);
• машинно-независимые (высокого уровня).

21.

22.

Основные выводы:
1. Была рассмотрена история возникновения и развития ЭВМ
(эволюция от счетно-перфорационных машин до ПК);
2. Были рассмотрены принципы устройства и работы ЭВМ;
3. Были даны общие определения курса (компьютер, программа,
программирование, языки программирования);
4. Была рассмотрена история развития языков программирования.